Компьютерный определитель пресноводных беспозвоночных России (original) (raw)

Компьютерный определитель пресноводных беспозвоночных средней полосы России (на компакт-диске для PC). Боголюбов А.С., Кравченко М.В. Москва, "Экосистема", 2018.

Компьютерный интерактивный определитель пресноводных беспозвоночных животных России, включающий 195 видов животных, относящиеся к 74 таксонам различного порядка. Отобранные для включения в данный определитель виды обитают в пресных водоемах (ручьях, реках, озерах, прудах, водохранилищах и т.п.) средней полосы России. Большинство из этих животных, помимо европейской России, обитает и на остальной, большей территории Евразии. Подробное описание

Авторский коллектив: Боголюбов Александр Сергеевич (автор проекта, подбор и обработка иллюстраций, компоновка, дизайн, база данных), Кравченко Михаил Владимирович (технология, программирование)

В данный Атлас-определитель включены 195 видов и групп беспозвоночных животных (список см. ниже), обитающих в пресных водоемах (ручьях, реках, озерах, прудах, водохранилищах и т.п.) средней полосы России, относящиеся к 74 таксонам (систематическим группам различного порядка). Большинство из этих животных, помимо европейской России, обитает и на остальной, большей территории Евразии.

Атлас-определитель состоит из двух взаимосвязанных частей: “Атласа” и “Определителя”, которые открываются в отдельных окнах и используются раздельно.

Основу Атласа составляет коллекция иллюстраций с сопутствующими текстовыми описаниями видов*, которые предназначены для ознакомления с уже известными пользователю или определенными по Определителю видами водных беспозвоночных, а также описаниями таксонов, к которым относятся включенные в определитель виды.

Определитель представляет собой компьютерную программу для определения видовой принадлежности неизвестного, встреченного в природе животного.

В начале работы на мониторе Вашего компьютера открываются два окна — Определитель (слева) и Атлас (справа).
Первой страницей атласа является Обложка (название, авторы, копирайт), которая через несколько секунд заменяется данной Инструкцией.
Дальнейшие действия зависят от пользователя — можно свернуть окно Атласа и работать с Определителем, можно наоборот, развернуть окно Атласа и работать с ним (читать инструкцию, учебник или просматривать видовые списки). Атлас можно закрыть совсем, но при первом же обращении к гиперссылке из Определителя Атлас откроется вновь. При достаточном разрешении монитора можно работать с Определителем и Атласом одновременно.
Закрывать совсем окно Определителя нельзя (он является "ведущим") — в этом случае программа будет закрыта совсем (открыть вновь ее можно из "Панели управления").

Атлас включает в себя Обложку, Инструкцию, Учебник и Список видов. Доступ к этим разделам осуществляется через Содержание (Contents) — окно, которое находится в левой части атласа.

Атлас создан в стиле Справки Windows (Help), поэтому к нему применимы все стандартные приемы пользования справкой. В частности, ширина каждого из окон установлена автоматически, но может быть также изменена вручную. Чтобы раздвинуть любое из окон — перетащите мышью границу окна. Чтобы исключить из поля зрения Содержание — нажмите кнопку "Скрыть" слева вверху, чтобы развернуть оставшуюся часть на весь экран — нажмите кнопку "Развернуть" справа вверху. Чтобы восстановить параметры — нажмите кнопки "Восстановить" справа вверху и "Показать" слева вверху. После посещения других страниц вернуться на текущую можно с помощью кнопки "Назад". Рядом со вкладкой "Содержание" есть вкладка "Поиск". Данная функция позволяет осуществлять поиск любого слова во всем текстовом массиве Атласа. Иногда (в зависимости от версии и настроек Интернет-браузера пользователя) данная функция при включенном Определителе не работает. Чтобы исправить ситуацию — закройте окно Атласа, а затем откройте его вновь, нажав на любую гиперссылку в Определителе. Распечатать страницу Атласа, открытую на экране, можно с помощью кнопки "Печать".

Основные разделы Атласа — Учебник и Список видов.

Учебник представляет собой Справочник по систематике, наружному строению, нервной деятельности, размножению и развитию беспозвоночных, особенностях метаморфоза, защитных приспособлениях, питанию и кормовой специализации, распространению водных беспозвоночных. Отдельной частью Учебника является список и описание морфологических признаков водных беспозвоночных, используемых для их определения и включенных в Определитель.

Как вводная часть Учебника, так и раздел описания определительных признаков проиллюстрированы примерами из Атласа.

Основная по объему часть Атласа — это список видов водных беспозвоночных, где для каждого вида приведены:

Тип Членистоногие - Arthropoda, Класс Насекомые - Insecta, Отряд подёнки - Ephemeroptera

Подёнка клоен - род Cloeon

Фото 1. Двукрылая подёнка клоен (Cloeon dipterum), самка имаго
Фото 2. Личинка (нимфа) подёнки клоен (Cloeon sp.)
Рис. 1. Имаго и личинки подёнки клоен (Cloeon sp.): 1 - спаривание имаго, 2 - личиночка 1-й стадии (larvula), 3 - личинки поздних стадий (нимфы): 1 - голова, 2 - глаз, 3 - глазок, 4 - антенна, 5 - первый грудной сегмент, 6 - зачатки крыльев, 7 - трахейные жабры, 8 - бедро, 9 - голень, 10 - лапка, 11 - коготок, 12 - брюшко, 13 - хвостовая нить,14 - трахейная жабра второй пары

Подёнки клоен (род Cloeon) относятся к отряду Подёнок (Ephemeroptera), для личинок которых характерны 3 пары ног, продолговатое и сужающееся сзади брюшко, несущее 7 пар трахейных жабр, на конце брюшка имеются 3 длинные хвостовые нити, усаженные по сторонам волосками, средняя из них короче боковых.

Типичные представители. Подёнка двукрылая - Cloeon dipterum (фото 1).

Синонимы. Клоён.

Происхождение названия. Латинское название отряда Ephemeroptera происходит от древнегреческого Ephemer - длящийся не более дня, однодневный, мимолетный и ptera - крыло. Русское название насекомых "подёнки" связано со скоротечностью существования взрослых насекомых - они живут от нескольких часов до нескольких дней.

Внешний вид имаго. Взрослые особи подёнок имеют хрупкое и нежное удлинённое тело, с блестящими, гладкими (без волосков) покровами (фото 1). Голова несет тоненькие недлинные усики и относительно крупные, особенно у самцов, глаза.

Типичный представитель рода - двукрылая подёнка (Cloeon dipterum)(фото 1) выглядит четырехглазой, так как каждый сложный глаз подразделен на 2 обособленные части. Верхние глаза сильно вздуты, ярко-желтого цвета и занимают всю верхнюю поверхность головы. Нижние глаза обычного строения.

Грудные сегменты, особенно средний из них, сильно вздуты - в них помещается мускулатура крыльев.

Органами полёта являются перепончатые густо-сетчатые крылья. У двукрылой подёнки (Cloeon dipterum) задние крылья отсутствуют (фото 1).

Ноги тонкие, почти не функционирующие, передние из них длиннее остальных.

Брюшко двукрылой подёнки (Cloeon dipterum) сзади несет две длинные хвостовые нити, причем у самцов они белые, а у самок - серые с белыми колечками.

Длина тела у самцов двукрылой подёнки 7-8 мм, у самок достигает 9 мм.

В целом, внешний вид и образ жизни взрослых особей (имаго) подёнок подробнее изложены в описании отряда Ephemeroptera.

Размножение и развитие. Размножение и развитие подёнок имеет общие для большинства их видов особенности: цикл развития начинается со спаривания взрослых особей (имаго), который происходит в воздухе, один раз в году, летом, сразу после вылупления; оплодотворенные самки сбрасывают свои яйца в воду; окраска и внешний вид яиц подёнок сильно варьирует - у одних видов яйца откладываются кучками, у других - поодиночке; цикл развития личинки длится 2-3 года, по сути составляя всю жизнь подёнки; за это время личинка подёнки многократно линяет, при этом ее внешность изменяется весьма значительно; на последних стадиях линьки у личинки образуются зачатки крыльев; последняя стадия личинки превращается в субимаго, или подвзрослую форму, которая может летать, но еще не является полноценной половозрелой особью; для субимаго характерен тусклый окрас покрова и короткие хвостовые нити; вылет подёнок у большинства видов носит массовый характер; довольно скоро (от нескольких минут до нескольких дней) субимаго линяет в последний раз и окончательно превращается во взрослую половозрелую особь (имаго); при последней (окончательной) линьке старая кожица не всегда сбрасывается с тела и иногда остается висеть на кончике брюшка; вскоре после превращения в имаго (от нескольких часов до 2-3 недель) подёнки спариваются; процесс спаривания сопровождается массовым роением и характерным брачным полётом; самцы погибают сразу после спаривания, а самки - после откладки яиц, в течение нескольких дней.

В целом, размножение и развитие подёнок подробно изложены в описании отряда Ephemeroptera.

Внешний вид и строение личинок. Личинки подёнок имеют общие для большинства их видов внешние черты (фото 2 и рис. 1): их голова несёт длинные сяжки (парные усики, выполняющие функции обоняния и осязания), большие глаза и три маленьких глазка между ними; ротовое отверстие обращено вниз и окружено придатками грызущего типа, состоящими из верхней губы, жвал, снабженных крючками и зубцами; из трёх сегментов груди наиболее развит средний, который несёт зачатки первой пары крыльев; ноги третьей пары длиннее двух первых; лапки нечленистые, с одним коготком; узкое и продолговатое брюшко несет семь пар трахейных жабр (у только что вылупившихся из яиц личинок трахейные жабры отсутствуют); на конце брюшка имеются длинные хвостовые нити, усаженные по сторонам волосками.

Личинки Cloeon по своей экологии относятся к ползающему типу, для которого характерны следующие черты:

• личинки передвигаются по дну и по водным растениям,
• тело их часто бывает покрыто песком или илом, что служит для них хорошей маскировкой и спасает от хищников,
• у этих личинок ноги приспособлены для ползания по субстрату.

Характерные (отличительные) морфологические признаки личинок рода Cloeon:

• коготки на лапках длинные (не короче половины лапки), слабо изогнуты,
• размеры личинок - до 10 мм,
• жабры одиночные или двойные,
• хвостовых нитей три (фото 2 и рис. 1),
• церки с темными кольцами на каждом 4-м сочленении,
• брюшко с мелкими шипиками по бокам сегментов, хотя бы задних.

В целом, внешний вид и образ жизни личинок подёнок подробно изложены в описании отряда Ephemeroptera.

Дыхание личинок. Дыхание личинок подёнок является трахейно-жаберным. Жабры подёнок имеют вид тонких нежных пластинок, которые помещаются рядами по обеим сторонам брюшка. Эти нежные трахейные листочки непрерывно движутся, что прекрасно можно видеть у сидящей в воде личинки. Чаще всего эти движения бывают неравномерны, толчкообразны: словно волна пробегает по листочкам, которые затем некоторое время находятся в неподвижности до новой волны. Физиологическое значение этого движения совершенно понятно: этим путем усиливается ток воды, омывающий жаберные пластинки, и ускоряется обмен газов.

Роль органов дыхания играют также хвостовые нити (фото 2 и рис. 1). От заднего конца сердца в каждую нить отходит кровеносная трубка, открывающаяся в полость хвостовой нити у самой ее вершины. Благодаря такому устройству кровь из трубки вталкивается в просвет нити и течет обратно в тело личинки под самой поверхностью нити. При этом кровь обогащается кислородом, который из воды проходит внутрь сквозь кожицу нити, где и захватывается кровью. Таким образом, хвостовые нити также могут считаться жабрами, которые, однако, по характеру своей работы отличны от жабр трахейных, ибо в последних газообмен протекает между кислородом воды и газами, заполняющими воздухоносные трубочки трахейных жабр, а в хвостовых нитях - между кислородом воды и кровью.

Движение личинок. Большую часть времени личинка подёнки спокойно сидит на дне или на растении и по ее телу пробегают волны колебательных движений трахейных жабр.

При необходимости, или будучи потревожена, личинка подёнки довольно быстро плавает, изгибая брюшко и ударяя своими хвостовыми нитями в вертикальной плоскости, т.е. вверх-вниз. Характер движения этих "плавников" отличается от аналогичных движений у личинок равнокрылых стрекоз - красоток, люток, стрелок и др., у которых на брюшке также имеются хвостовые выросты, принимающие участие в плавании, но изгибаются они у стрекоз в боковом направлении - как у рыб. По такой же аналогии можно сказать, что движения этих "плавников" у личинок подёнок напоминают плавание морских млекопитающих - китов и дельфинов.

Быстрые движения подёнок служат им защитой от их многочисленных врагов, которые активно охотятся за этими нежными личинками. Защитную роль играет, вероятно, и окраска личинок, в общем зеленоватая, подходящая к цвету водных растений, среди которых они прячутся. Кроме этого, при опасности личинка подёнки изгибает брюшко кверху и поднимает свои хвостовые нити наподобие скорпиона, для того, чтобы казаться больше, направляет их вперед и так отпугивает врага.

Ноги личинок подёнок служат, главным образом, для прикрепления к водным растениям.

Питание личинок. Личинки подёнок Cloeon питаются водорослями и детритом.

В целом, личинки подёнок весьма прожорливы - за время своей длительной жизни в воде личинки подёнок принимают пищи больше, чем требуется для их собственных жизненных отправлений. Излишки всосанной в тело пищи отлагаются в виде запаса в жировом теле личинки. Это обстоятельство важно, учитывая то, что взрослые особи подёнок, после выхода из воды, живут до нескольких дней и даже недель и при этом совсем не питаются - у них отсутствуют ротовые органы, а кишечник заканчивается тупиком.

Местообитания. Личинки подёнок Cloeon обитают в прудах, болотах и других непроточных водоемах, в том числе - в мелких стоячих. Вид Cloeon dipterum распространен повсеместно и встречается очень часто.

Хозяйственное значение. Личинки подёнок составляют важный компонент в рационе питания у рыб.

Другие описания. Много другой полезной и интересной информации о биологии и образе жизни подёнок можно прочитать в описании отряда Ephemeroptera.

Виды водных беспозвоночных в Атласе расположены в систематическом и алфавитном (по-русски и по-латыни) порядках. Кроме этого, в оглавлении имеется также закладка "Описания таксонов". В этой части приведены описания типов, классов, отрядов и семейств водных беспозвоночных (в их систематическом соподчинении), к которым относятся включенные в атлас животные. В связи с этим, попасть к описаниям видов через оглавление можно тремя путями: выбрав закладку "Русские названия", закладку "Латинские названия" или закладку "Описания таксонов".

Определитель представляет собой компьютерную программу, основу которой составляет авторская база данных определительных признаков всех видов водных беспозвоночных, включенных в Атлас-определитель. Каждый вид имеет определенное значение по каждому из этих признаков. Ознакомиться со всеми этими признаками можно в разделе "Определительные признаки" Учебника.

Как было указано выше, Определитель открывается автоматически одновременно с Атласом при запуске программы из "Панели управления".
Окно Определителя состоит, в свою очередь, из двух окон: "Определительные признаки" и "Результаты определения". Ширину этих окон можно изменять, перетаскивая мышью границу между ними. В окне определительных признаков напротив каждого признака перед началом определения проставлено значение "не определен". В окне справа ("Результаты определения") показан весь список видов, включенных в определитель (название и мелкомасштабное изображение) с полосой прокрутки справа. Пользуясь ею можно просмотреть весь список (в начале процесса определения он состоит из всех 130 видов). Нажимая на название вида или на его изображение можно попасть на его текстове описание и полномасштабное изображение, размещенные в Атласе.

Начинать определение можно с любого признака, но логичнее всего это делать сверху вниз — от простых признаков к более сложным, т.е. в том порядке, как они представлены в таблице. Для просмотра возможных вариантов того или иного определительного признака — нажмите левой кнопкой мыши на поле "не определен" или стрелку справа. Вниз развернется список возможных вариантов данного признака.

Для того, чтобы облегчить работу с определителем, каждый из определительных признаков имеет гиперссылку на соответствующий раздел Учебника. Чтобы узнать, что это за признак и познакомиться с его значениями (вариантами ответов) — нажмите на поле названия признака и просмотрите рисунки и объяснения к ним в Атласе.

Нажав на значения признака выберите нужный ответ, подходящий для Вашего объекта. Если ответить правильно невозможно или затруднительно — оставьте значение "не определен". Если значение все-таки выбрано, в окне "Результаты определения" отразится меньшее, чем было до этого, число видов. Из общего списка будут исключены виды с иными значениями данного признака. Далее выберите следующий признак и повторите процедуру. С каждым шагом число видов в базе данных и в правом окне ("Результаты определения") будет сокращаться, пока, в идеале, не придет к одному или нескольким. На заверщающем этапе можно воспользоваться определением по иллюстрациям и описаниям (напомним, что нажав на рисунок или название вида в правом окне Вы попадаете в соответствующий раздел Атласа).

Если Вы успешно закончили определение и хотите начать определять другой вид, или же затрудняетесь с определением текущего вида и хотите начать заново — нажмите кнопку "Сброс". База данных обновится, т.е. все данные текущего определения пропадут.

Следует иметь в виду несколько особенностей пользования программой Определителя. Первая (положительная) особенность: для окончательного определения нет необходимости использовать все признаки — многие виды определяются на 3-5 признаке (шаге). Поэтому начинать определение можно с любых, кажущихся наиболее простыми и знакомыми, признаков. Если определить вид быстро не удается, следует переходить к более сложным признакам.

Другая особенность программы заключается в том, что соотношение значений признаков ограничивается биологическими особенностями видов, поэтому в процессе определения может возникнуть ситуация, когда Вы получите в правом окне, вместо списка видов, надпись "Видов с таким набором признаков нет в базе данных Определителя". Это значит, что Вы дали неправильный ответ и следует либо попробовать другой ответ, либо оставить данный признак "не определенным" и перейти к другому признаку.